多级离心鼓风机基础知识与C120-1.123型号深度解析及工业气体输送应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：多级离心鼓风机、C120-1.123、风机配件、风机修理、工业气体输送、酸性气体、轴瓦、碳环密封

引言

在工业生产中，风机作为气体输送与增压的核心设备，其性能与可靠性直接关系到工艺流程的稳定与效率。多级离心鼓风机凭借其高压力、高效率及宽广的工况适应性，在污水处理、冶金、化工、电力、环保等诸多领域扮演着不可或缺的角色。本文将系统阐述多级离心鼓风机的基础知识，并重点针对C120-1.123这一典型型号进行深度解析，同时详细说明风机关键配件、常见修理要点，以及对输送各类工业气体，特别是腐蚀性、有毒气体的特殊考量。

第一章 多级离心鼓风机基础概述

离心鼓风机的工作原理基于牛顿第二定律和欧拉方程。当电机驱动风机主轴及固定于其上的叶轮高速旋转时，叶轮通道内的气体在离心力的作用下被从中心甩向边缘，气体的动能和静压能同时增加。气体离开叶轮后进入扩压器，流速降低，部分动能进一步转化为静压能。随后，气体被导入下一级叶轮的入口，重复上述过程。通过多个叶轮的串联工作，气体被逐级压缩，最终在出口处达到所需的较高压力。

多级结构的优势在于，它将总压升分配到了多个级中，使得每一级叶轮都可以在较高的效率和较低的应力水平下工作，从而实现了单台风机产生高压的目标，同时运行平稳、振动小、噪声低。其产生的压力与气体密度、叶轮转速的平方、叶轮直径的平方成正比，与气体分子量的一次方成正比（在相同温度压力下，密度正比于分子量）。流量则主要与叶轮入口面积、转速及气流速度有关。

第二章 典型型号深度解析：C120-1.123

2.1 型号命名规则
以“C120-1.123”为例，遵循了国内常见的多级离心鼓风机型号编制方法：

作为对比，其他常见系列有：

2.2 C120-1.123风机性能与结构特点
C120-1.123作为C型系列的代表，其设计点在于提供约120 m³/min流量和约12.5 kPa的表压。它通常由机壳、转子、轴承、密封系统、润滑系统等组成。

第三章 风机关键配件详解

风机的长期稳定运行依赖于各个关键配件的性能和状态。

3.1 风机主轴
主轴是传递扭矩、支撑叶轮旋转的核心构件。它必须具有极高的强度、刚度和韧性，以承受扭矩、弯矩和离心力。材料通常选用优质合金钢（如40Cr、42CrMo），并经过调质热处理以获得综合力学性能。轴颈部位（与轴承配合处）需要精磨至很高的表面光洁度和尺寸精度。

3.2 风机轴承与轴瓦
对于C系列这类中低速多级风机，滑动轴承（即轴瓦）应用普遍。轴瓦通常由钢背衬和软合金衬层（如巴氏合金）构成。巴氏合金具有良好的嵌入性和顺应性，能容忍少量硬质颗粒，并形成良好的油膜。润滑油在轴与轴瓦间形成动压油膜，实现液体摩擦，摩擦系数小，承载能力强，运行平稳。维护中需密切关注轴承温度、润滑油温及油质，防止烧瓦。

3.3 风机转子总成
转子总成是一个高速旋转的部件集合，包括主轴、所有叶轮、平衡盘、推力盘等。其动平衡精度至关重要。不平衡会导致剧烈振动，加速轴承磨损，甚至引发事故。转子在装配后必须进行高速动平衡校正，使残余不平衡量低于标准许可值。平衡盘用于平衡转子轴向力，其设计能有效减轻推力轴承的负荷。

3.4 密封系统
密封用于防止气体泄漏和润滑油进入流道。

3.5 轴承箱
轴承箱是容纳和固定轴承（或轴瓦）、并存储润滑油的部件。它需要有足够的刚性来保证轴承的对中性，良好的散热性能以控制油温，以及可靠的密封防止漏油。箱体上设有油位计、温度计接口、放油塞等。

第四章 风机常见故障与修理要点

风机修理是一项专业性极强的工作，需遵循严格规程。

4.1 振动超标
这是最常见故障。原因包括：转子动平衡失效（叶轮结垢或磨损不均）、对中不良、轴承磨损、地脚螺栓松动、基础刚性不足、喘振等。修理时需重新校正动平衡，检查并重新对中，更换轴承，紧固螺栓。动平衡校正需在动平衡机上进行，遵循“加重去重”原则，在两个校正面上调整直至达标。

4.2 轴承温度高
原因：润滑油油质劣化、油量不足、冷却不良、轴承间隙过小或过大、轴瓦刮研不当、负载过大等。修理需检查更换润滑油，清理冷却器，调整轴承间隙或重新刮瓦。刮瓦是一项精细手艺，要求瓦面与轴颈接触均匀，接触角合适，并留有适当顶隙和侧隙。

4.3 性能下降（压力、流量不足）
原因：间隙增大（特别是密封间隙）、转速下降、进口过滤器堵塞、叶轮磨损或腐蚀、内泄漏严重。修理需检查并调整各级密封间隙，必要时更换密封件（如碳环）；检查驱动系统确保转速；清理过滤器；对严重磨损的叶轮进行修复或更换。

4.4 异响
不同声音表征不同故障：喘振（周期性低沉吼声）需调整运行工况至稳定区；轴承损坏（尖锐或沉闷的撞击声）需停机更换；转子与静止件摩擦（金属刮擦声）需检查内部间隙。

修理通用流程：停机断电挂牌→拆除关联管路与附件→揭盖（对于水平剖分机壳）→吊出转子→全面检查测量各部件→确定修理方案（修复或更换）→组装→对中→单机试车→联动试车。修理过程中，所有关键尺寸（如各级间隙、轴承间隙、对中数据）必须记录在案，并与出厂标准对比。

第五章 输送工业气体的特殊考量

输送非空气介质，特别是腐蚀性、有毒工业气体，对风机的材料、密封和安全设计提出了极高要求。

5.1 材料选择

5.2 密封系统升级
对于有毒、易燃易爆气体，必须采用最高等级的密封，确保“零泄漏”。

5.3 结构设计与安全措施

结论

多级离心鼓风机，如C120-1.123型号，是工业领域的动力心脏。深入理解其工作原理、型号含义、关键配件功能及维修技术，是保障设备长周期稳定运行的基础。而当其应用于输送工业气体，特别是腐蚀性、有毒介质时，必须在材料、密封和安全防护上进行特殊设计和严格选型。作为风机技术人员，我们不仅要掌握通用风机的维护修理技能，更要根据输送介质的特性，采取针对性的管理措施，方能确保生产安全、环保与高效。随着技术的发展，高效、可靠、智能化的风机产品必将为工业生产提供更强劲的动力支持。